Des 'rustines' de composites pour les avions
Les composants d'un avion, qu'ils soient faits de métalliques usés ou en composites plus récents, peuvent fatiguer, se fissurer ou être endommagés. Ils doivent alors être réparés, et assez solidement pour garantir la sécurité des passagers et de l'équipage. Le collage de «pièces» de composites, qui améliorent la résistance à la corrosion et le scellement, devient une alternative importante aux méthodes classiques pour associer la réparation au composant.Le projet www.iapetus.eu (IAPETUS), financé par l'UE, a révolutionné la réparation par collage à chaud en utilisant des nanomatériaux en carbone dans la pièce et dans l'adhésif. Ceci a conduit à une solution de réparation multifonctionnelle, avec une polymérisation innovante et surveillée du collage, ainsi que la surveillance continue de l'état des composants de l'avion, métalliques ou composites.Les pièces de réparation conduisent l'électricité et sont faites d'une matrice époxyde avec des fibres de carbone (graphite) et des nanotubes de carbone. Ces derniers améliorent l'homogénéité des propriétés thermiques et électriques, facilitant un chauffage régulier. L'équipe a mis au point deux nouvelles techniques de polymérisation, par résistance directe et via chauffage à induction. La première utilise le passage d'un courant électrique, la seconde l'application d'un champ magnétique au réseau conducteur de fibres et de nanotubes de carbone. Cette nouvelle génération d'adhésifs additionnés de nanotubes de carbone, avec une meilleure conductivité thermique et électrique, a permis une polymérisation par chauffage direct et amélioré la solidité et le contrôle de la dilatation thermique.Les scientifiques ont également mis au point des capteurs pour la surveillance sans fil de l'impédance et la thermographie infrarouge. Ceci permet de détecter des changements dans le réseau de nanotubes, la pièce et l'adhésif, et de comparer les résultats avec les techniques classiques d'inspection non destructrice. Cette méthode a été appliquée à des réparations par pièce, classiques ou nouvelles, pour des démonstrateurs en composites et en aluminium.Le projet IAPETUS a démontré que son système révolutionnaire de pièce en composite était meilleur que les pièces boulonnées classiques, tant au niveau de la polymérisation que du comportement sous charge. En outre, il réduit notablement les délais et les coûts des réparations. Grâce à la surveillance continue de l'état, toute défaillance sera effectuée dans les délais et de manière économique, tout en préservant la sécurité des passagers. Le projet IAPETUS a ainsi contribué à des transports aériens sûrs et respectueux de l'environnement, et renforcé la position mondiale du secteur aérospatial de l'UE.
